Comunicazioni in fibra ottica

Le reti in fibra ottica si basano su componenti in cui fibre di vetro, lenti e chip vengono allineati con precisione micrometrica e poi fissati in modo permanente. Gli adesivi polimerizzabili UV lo rendono possibile: restano liquidi durante l'allineamento e induriscono in pochi secondi quando vengono irraggiati. La stessa chimica si usa per i rivestimenti colorati e gli strati protettivi della fibra stessa.

Che cosa si polimerizza

• Fiber array e scanalature a V: fissaggio delle fibre nei substrati con scanalature a V e incollaggio dei coperchi per fiber array e splitter PLC (planar lightwave circuit).
• Transceiver e ottiche attive: fissaggio di lenti, isolatori e fiber stub dopo l'allineamento attivo in transceiver e moduli ottici.
• Connettori e patch cord: pressacavi, incollaggio dei manicotti e fissaggio delle fibre negli alloggiamenti dei connettori con adesivi polimerizzabili UV.
• Rivestimenti delle fibre: rivestimenti colorati per l'identificazione delle fibre e materiali di matrice per i nastri di fibre, polimerizzati mentre la fibra scorre davanti alla lampada.
• Protezione delle giunzioni: ricopertura della fibra spelata dopo la giunzione a fusione.
• Componenti passivi: accoppiatori, multiplexer a divisione di lunghezza d'onda (WDM) e collimatori per fibra.

Perché la tecnologia UV LED è adatta ai componenti in fibra

L'allineamento resta fermo. Gli adesivi polimerizzano rapidamente e con poco calore, così i componenti mantengono la posizione trovata durante l'allineamento. I LED non emettono infrarossi, il che limita la dilatazione termica di attrezzature e pezzi mentre l'incollaggio indurisce.

Alto irraggiamento su un'area ridotta. Le teste spot e le sorgenti lineari compatte concentrano l'emissione sulla linea di incollaggio, così il fissaggio richiede pochi secondi e l'allineamento successivo può iniziare.

Accensione e spegnimento istantanei. L'esposizione viene attivata direttamente dalla stazione di allineamento o di collaudo. Non c'è riscaldamento né otturatore, e i LED non assorbono potenza tra un ciclo e l'altro.

Emissione stabile. L'emissione dei LED è costante da un ciclo all'altro e diminuisce solo lentamente, quindi una dose validata resta valida. La protezione termica e gli allarmi di guasto del controller segnalano un problema prima che incida sui pezzi.

Scegliere un sistema

1. Geometria. I singoli punti di incollaggio su un modulo si prestano alle teste spot. Una fila di fibre in una scanalatura a V si presta a una sorgente lineare stretta, ad esempio da 10 × 3 mm o 15 × 5 mm. Una fibra, un tubo o un cavo che attraversa la luce si presta a una lampada ring LED, che lo irraggia uniformemente da tutti i lati senza ruotarlo.
2. Lunghezza d'onda. Va scelta in base all'adesivo o al rivestimento. Gli adesivi per componenti in fibra sono comunemente formulati per 365 nm; prima di passare da una lampada al mercurio occorre verificare che il materiale sia approvato per le lunghezze d'onda LED.
3. Dose e velocità della linea. Per una fibra in movimento, la dose dipende dall'irraggiamento e dal tempo che la fibra trascorre nella luce. Linee più veloci richiedono più irraggiamento o una lunghezza irraggiata maggiore.
4. Integrazione. Occorre verificare l'attivazione I/O dalla stazione di allineamento, le dimensioni della testa e la lunghezza del cavo per l'attrezzatura, e se servono più punti di polimerizzazione da un unico controller.

Sistemi consigliati

La lampada ring LED, con un'area di irraggiamento da Φ25 a Φ50 mm e raffreddamento ad acqua, polimerizza attorno a fibre e parti cilindriche. I sistemi UV LED Spot fissano lenti e fibre nei moduli con fino a otto teste indipendenti. Le compatte sorgenti UV LED Linear e la sorgente UV LED Area da 20 × 80 mm coprono fiber array e linee di incollaggio strette, mentre un UV Curing Oven gestisce la post-polimerizzazione a lotti. Il processo si documenta con un UV Radiometer.